所有商品分類
大家好，今天來一篇技術貼~講一講我們熟悉的EPS即電動助力轉向的機構原理及分類。（感謝日本捷太格特轉向事業部提供的素材）EPS為英文ELECTRICPOWERSTEERING的縮寫，即電動助力轉向系統，它是指依靠電機提供輔助扭矩的動力轉向系統。我們都知道，現代車輛除了極少數（比如比亞迪低配的F0）的車型沒有轉向助力以外，大多數的車型都有助力。所謂轉向助力就是通過液壓或者電子系統幫助駕駛員實現轉向，因為如果單純依靠駕駛員手力打轉向的話會非常的吃力。而轉向助力系統從過去的液壓助力轉向逐漸轉為電動助力轉向，液壓助力系統基本被淘汰。按照圖1中的編號，我們以DP-EPS為例介紹EPS的工作過程如下：?扭矩傳感器檢測扭矩信號（注意：有的EPS監控轉角信號），并將信號發送給ECU控制單元?控制單元根據得到的扭矩信號和車速信號，再根據事先標定好的助力曲線決定電機提供多少助力（如圖2）?電機提供的扭矩由減速齒輪放大，并傳遞給小齒輪（PINION）?駕駛員提供的扭矩和電機提供的扭矩都通過小齒輪傳遞給齒條（RACK）,齒條橫向移動實現轉向（圖3）。隨著技術的不斷進步（圖4），EPS發展出很多種不同的助力形式。根據助力位置不同主要分為2大類，一種稱之為COLUMN-ASSIST，另一種為RACK-ASSIST。所謂COLUMN-ASSIST，指的是COLUMN（管柱），即助力是在轉向管柱上實現的；而RACK-ASSIST，指的是RACK，指的是助力是在齒條上實現的。而RACK-ASSIST又可以分為P-EPS、DP-EPS、RP-EPS和H-EPS。C-EPS的電機和減速齒輪布置在轉向管柱（COLUMN）上，電機提供的轉矩和駕駛員提供的轉矩共同轉動轉向管柱，并通過中間軸、小齒輪傳遞給齒條，實現助力（圖5及動畫1）。這種助力系統特別適合于不需要太大助力的緊湊型車型。由于這種電機布置離方向盤較近，所以電機的振動會傳遞到方向盤上。P指的是PINION（小齒輪），顧名思義助力是加在小齒輪上的。如圖6、動畫2所示，電機布置在小齒輪與齒條嚙合處，這種系統更加緊湊，能夠節省很大的布置空間。由于其提供的助力不大，所以只適合于小型車。本文的第一部分介紹原理的時候，就是以DP-EPS為例的，DP指的是DUAL-PINION（雙小齒輪）。即這種轉向機有2個小齒輪與齒條嚙合，一個是電機驅動，一個是人的受力驅動。如圖7、8和前文的圖3。RP指的是RACKPARALLEL（齒條平行式），這種助力形式的轉向系統，將電機直接布置在齒條上，電機直接給齒條助力（圖9）。可想而知這種系統的助力較大，適合于中大型的車輛。這種形式的轉向系統一般通過滾珠絲杠和皮帶將電機的助力傳遞到齒條上（動畫3）。這種系統稱之為液壓-電子助力轉向，結合了電子助力轉向精確可調和液壓助力轉向路感強的特點，當然也是比較貴的一種轉向系統。前段時間剛上市的2018款JEEP牧馬人用的就是這種轉向系統。這幾種轉向系統各有各自的優缺點，再此不詳細說明。主機廠選擇哪種形式的轉向系統主要還是根據車輛需求助力的大小來選擇。下圖給出了這幾種系統所能提供的助力大小和適用的車型。汽車技術一直都在不斷的進步，各種新技術也在逐漸淘汰舊技術，希望總是強調液壓系統可靠、路感強的人們用發展的眼光看待這些~希望今天關于EPS的科普文章大家能夠喜歡，如果覺得不錯，請關注[小P講車]，來自一線工程師的技術講解，謝謝！
